鑄造技術的方法選擇

望山石

      鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi),，經(jīng)冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過程,。鑄造是常用的制造方法,，優(yōu)點是：制造成本低,，工藝靈活性大,，可以獲得復雜形狀和大型的鑄件,，在機械制造中占有很大的比重,，如機床占60～80%，汽車占25%拖拉機占50～60%,。鑄件的質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,，因此，鑄造在機械制造業(yè)中占有重要的地位,。
        鑄造是一種古老的制造方法,，在我國可以追溯到6000年前。隨著工業(yè)技術的發(fā)展,，鑄造技術的發(fā)展也很迅速,，特別是19世紀末和20世紀上半葉，出現(xiàn)了很多的新的鑄造方法,，如低壓鑄造,、陶瓷鑄造、連續(xù)鑄造等,，在20世紀下半葉得到完善和實用化,。由于現(xiàn)今對鑄造質(zhì)量、鑄造精度,、鑄造成本和鑄造自動化等要求的提高,，鑄造技術向著精密化、大型化,、高質(zhì)量,、自動化和清潔化的方向發(fā)展，例如我國這幾年在精密鑄造技術,、連續(xù)鑄造技術,、特種鑄造技術、鑄造自動化和鑄造成型模擬技術等方面發(fā)展迅速

        鑄造主要工藝過程包括：金屬熔煉,、模型制造,、澆注凝固和脫模清理等。鑄造用的主要材料是鑄鋼、鑄鐵,、鑄造有色合金(銅,、鋁、鋅,、鉛等)等,。鑄造方法常用的是砂型鑄造，其次是特種鑄造方法,，如：金屬型鑄造,、熔模鑄造、石膏型鑄造......等,。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型,、有機粘結(jié)劑砂型、樹脂自硬砂型,、消失模等等,如下圖：

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鑄造方法選擇的原則：
1．優(yōu)先采用砂型鑄造
         據(jù)統(tǒng)計,，我國或是國際上，在全部鑄件產(chǎn)量中,，60～70％的鑄件是用砂型生產(chǎn)的,，而且其中70％左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低,、生產(chǎn)工藝簡單,、生產(chǎn)周期短。所以象汽車的發(fā)動機氣缸體,、氣缸蓋,、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型,、干砂型或其它砂型,。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤，而粘土干型生產(chǎn)的鑄件可重達幾十噸,。
         一般來講,，對于中、大型鑄件,，鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型,、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產(chǎn)，可以獲得尺寸精確,、表面光潔的鑄件,，但成本較高。
         當然,，砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度,、表面光潔度,、材質(zhì)的密度和金相組織、機械性能等方面往往較差,，所以當鑄件的這些性能要求更高時，應該采用其它鑄造方法,，例如熔模（失臘）鑄造,、壓鑄、低壓鑄造等等,。

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2．鑄造方法應和生產(chǎn)批量相適應
         例如砂型鑄造,，大量生產(chǎn)的工廠應創(chuàng)造條件采用技術先進的造型、造芯方法,。老式的震擊式或震壓式造型機生產(chǎn)線生產(chǎn)率不夠高,，工人勞動強度大，噪聲大,，不適應大量生產(chǎn)的要求,，應逐步加以改造。對于小型鑄件,，可以采用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產(chǎn)線,、實型造型生產(chǎn)效率又高，占地面積也少,；對于中件可選用各種有箱高壓造型機生產(chǎn)線,、氣沖造型線，以適應快速,、高精度造型生產(chǎn)線的要求,，造芯方法可選用：冷芯盒、熱芯盒,、殼芯等高效制芯方法,。中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。
         單件小批生產(chǎn)的重型鑄件,，手工造型仍是重要的方法,，手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活，不要求很多工藝裝備,�,？梢詰�用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型,、有機酯水玻璃自硬砂型,、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等,；對于單件生產(chǎn)的重型鑄件,，采用地坑造型法成本低,，投產(chǎn)快。批量生產(chǎn)或長期生產(chǎn)的定型產(chǎn)品采用多箱造型,、劈箱造型法比較適宜,，雖然模具、砂箱等開始投資高,，但可從節(jié)約造型工時,、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面得到補償。
        低壓鑄造,、壓鑄,、離心鑄造等鑄造方法，因設備和模具的價格昂貴,，所以只適合批量生產(chǎn),。

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3．造型方法應適合工廠條件
         例如同樣是生產(chǎn)大型機床床身等鑄件，一般采用組芯造型法,，不制作模樣和砂箱,，在地坑中組芯；而另外的工廠則采用砂箱造型法,，制作模樣,。不同的企業(yè)生產(chǎn)條件（包括設備、場地,、員工素質(zhì)等）,、生產(chǎn)習慣、所積累的經(jīng)驗各不一樣,，應該根據(jù)這些條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合（或不能）做什么產(chǎn)品,。

4．要兼顧鑄件的精度要求和成本
         各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和生產(chǎn)率也不一致,，最終的經(jīng)濟效益也有差異,。因此，要做到多,、快,、好、省,，就應當兼顧到各個方面,。應對所選用的鑄造方法進行初步的成本估算，以確定經(jīng)濟效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法,。    
        鑄造方法的特點和適用范圍見下表：

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鑄造方法	鑄件材質(zhì)	鑄件重量	表面光潔度	鑄件復雜程度	生產(chǎn)成本	適用范圍	工藝特點
砂型鑄造	各種材質(zhì)	幾十克～很大	差	簡單	低	最常用的鑄造方法   手工造型:單件,、小批量和難以使用造型機的形狀復雜的大型鑄件   機械造型：適用于批量生產(chǎn)的中、小鑄件	手工：靈活,、易行,，但效率低,，勞動強度大，尺寸精度和表面質(zhì)量低 機械：尺寸精度和表面質(zhì)量高,，但投資大
金屬型鑄造	有色合金	幾十克～20公斤	好	復雜鑄件	金屬模的費用較高	小批量或大批量生產(chǎn)的非鐵合金鑄件,，也用于生產(chǎn)鋼鐵鑄件。 9 }; e/ Y. D& r- D5 i; Q	鑄件精度,、表面質(zhì)量高,，組織致密，力學性能好,，生產(chǎn)率高。
熔模鑄造	& ~2 O$ U5 v+ S b1 k8 l 鑄鋼及有色合金	幾克～幾公斤	很好	任何復雜程度	批量生產(chǎn)時比完全用機加工生產(chǎn)便宜	各種批量的鑄鋼及高熔點合金的小型復雜精密鑄件,，特別適合鑄造藝術品,、精密機械零件	尺寸精度高、表面光潔,，但工序繁多,，勞動強度大
陶瓷型鑄造	鑄鋼及鑄鐵	幾公斤～幾百公斤	很好	較復雜	昂貴	模具和精密鑄件	尺寸精度高、表面光潔,，但生產(chǎn)率低
石膏型鑄造	鋁,、鎂、鋅合金	幾十克～幾十公斤	很好	較復雜	高	單件到小批量
低壓鑄造	有色合金	幾十克～幾十公斤	好	復雜（可用砂芯）	金屬模的制作費用高	小批量,，最好是大批量的大,、中型有色合金鑄件， 可生產(chǎn)薄壁鑄件	鑄件組織致密,，工藝出品率高,，設備較簡單，可采用各種鑄型,，但生產(chǎn)效率低
差壓鑄造	鋁,、鎂合金	幾克～幾十公斤	好	復雜（可用砂芯）		高性能和形狀復雜的有色合金鑄件	壓力可控，鑄件成型好,，組織致密,，力學性能好，但生產(chǎn)效率低
壓力鑄造	鋁,、鎂合金	幾克～幾十公斤	好	復雜（可用砂芯）	金屬模的制作費用很高	大量生產(chǎn)的各種有色合金中小型鑄件,、薄壁鑄件、耐壓鑄件	鑄件尺寸精度高,、表面光潔,，組織致密，生產(chǎn)率高,，成本低,。但壓鑄機和鑄型成本高
離心鑄造	灰鐵,、球鐵	幾十公斤～幾噸	較好	一般為圓筒形鑄件	較低	小批量到大批量的旋轉(zhuǎn)體形鑄件、 各種直徑的管件	鑄件尺寸精度高,、表面光潔,，組織致密，生產(chǎn)率高
連續(xù)鑄造	鋼,、有色	很大	較差	長形連續(xù)鑄件	低	固定截面的長形鑄件,，如鋼錠、鋼管等	組織致密,，力學性能好,，生產(chǎn)率高
消失模鑄造	各種	幾克～幾噸	較好	較復雜	較低	不同批量的較復雜的各種合金鑄件	鑄件尺寸精度較高，鑄件設計自由度大,，工藝簡單,，但模樣燃燒影響環(huán)境

hl001

暈！樓主你學過嗎,？我曾經(jīng)學了點皮毛哦,！蠻有興趣的，真正去學比較難懂!
# ?5 T" `( @2 B9 ^* ?請問問個問題：鑄件表面有氣孔,，砂孔,，夾渣，怎么解決,？還有我公司現(xiàn)在在生產(chǎn)高錳鋼,，用低溫蠟做成的，澆注之后表面有很多缺陷,，主要是表面有氣孔（包括內(nèi)部也有）,，請問在澆注時有什么特別要求使得沒有這種缺陷？

nizainian

有這個方面的書籍嗎,？傳上來

zhangdewei2008

2樓 問的問題,就其所產(chǎn)生的原因,非常的復雜,如果單從澆注來說的話,在澆注開始時,要快,把直澆道全部封閉,在澆注過程中,要保持直澆道一直是滿的,防止氣體進入.個人見解.

wtyaak

2樓說的有一點想法,
一,改良熔液的流動平穩(wěn)性,如增加穩(wěn)定槽
& {, G" D+ z: d! j二,改良氣道的排氣性
4 R* s( H) T: q; E+ Z" D4 {* {  W9 S三,金屬液熔煉過程中的排氣除渣控制
' g  D/ Y" O! X1 Q四,設法使氣孔等不良集中到一處

yangtch

是熔模鑄造嗎,？型殼是否醅燒是否充分？

zjg521999

2樓的我覺得是鑄造的方式?jīng)Q定了氣孔的產(chǎn)生~~石蠟本來是有機物,產(chǎn)生氣體是肯定的~
就算外面的空氣進不去,也一樣有氣孔~~這個避免不了的~~
作高錳鋼用低溫石蠟確實是個好辦法~~
因為高錳鋼焊接,、氣割和機加工都不行的~~焊接性能不好,氣割容易裂,機加工加工不動.
用石蠟雖然材料費用高,但是減少了很多后續(xù)的費用.
減少氣孔的方法就是減少殘留石蠟,延長培燒時間.
個人觀點!

hqh525313

請問各位大佬如何保證鑄件的平整度

kang110ta

你們現(xiàn)在還在搞鑄造技術嗎,？

夏輝夏

受教啦，很好的入門資料,。